ΔNp63激活甲羟戊酸途径促食管鳞癌增殖的作用机制研究

Increasing evidence supports a role for the mevalonate pathway in the acquisition of tumor cell proliferation. However, the role of ΔNp63 in the regulation of mevalonate pathway in ESCC remains unknown..In a recent work we demonstrated that the expresssion of ΔNp63 in ESCC tissuses was significantly higher than that in matched normal tissues,and the the expresssion of ΔNp63 was correlated with the proliferation property in ESCC patients.In addition, we found that ΔNp63 significantly induced the expression of HMGR, which is reported to be the key enzyme in the mevalonate pathway. Moreover, over-expression of ΔNp63 could activate the mevalonate pathway in ESCC cells..Therefore, we hypothesized that ΔNp63 might promote ESCC proliferation via ΔNp63 mediated up-regulation of HMGR expression..In this project, we propose to evaluate the role of ΔNp63/HMGR in the proliferation of ESCC by multiple approaches including bioinformatic analysis, luciferase reporter assay, ChIP, lentivirus-mediated gene delivery, xenotransplation assay in NOD/SCID mice and clinical investigation..Conceivably, elucidation of the molecular pathways involved in the mevalonate pathway of ESCC by ΔNp63 will provide important clues for the development and evaluation of novel anticancer therapies.

甲羟戊酸途径的过度活化是导致肿瘤细胞增殖能力增强的关键因素。我们在以往研究中首次证实，ΔNp63具有促进食管鳞癌细胞体外增殖及移植成瘤的作用。近来我们发现，ΔNp63可以上调食管鳞癌细胞中HMGR表达，而HMGR被证实是甲羟戊酸途径中的关键限速酶；此外，生物信息学分析显示HMGR启动子区域含有ΔNp63蛋白识别位点。据此我们假设：ΔNp63可通过上调HMGR表达激活甲羟戊酸途径增强食管鳞癌细胞增殖能力。本项目拟通过ChIP、荧光素酶报告基因及细胞学实验等对ΔNp63-HMGR途径调控食管鳞癌增殖的机制加以证明。另外，我们还将通过动物模型及临床统计分析明确ΔNp63和HMGR对食管鳞癌增殖的作用及其临床意义。鉴于目前尚无该途径调控食管鳞癌增殖的报道，因此本项目具有较强的创新性，如获成功，将对揭示ΔNp63调控食管鳞癌发生发展的机制以及今后开展相关的临床诊疗研究起到积极的推动作用。

我国是食管癌高发地区，其中超过90%的食管癌患者的病理类型为鳞状细胞癌。食管鳞癌发生发展的机制尚不清楚，在分子生物学层面探究食管鳞癌发生发展的机制有助于我们找到针对该病更为有效的靶点。本研究使用人的食管鳞癌组织样本，使用qRT-PCR和western blot检测△Np63α的表达情况，结果显示，不论在mRNA水平，还是在蛋白水平，△Np63α在食管鳞癌组织中的表达均显著高于对照组。为了进一步明确△Np63α在食管鳞癌发生发展中的具体作用及功能，我们使用过表达慢病毒构建了△Np63α过表达的稳定转染细胞系。western blot确认△Np63α的表达情况。使用CCK8的方法检测△Np63α过表达后食管鳞癌细胞的增殖情况。高通量芯片（Agilent SurePrint Human Gene Expression 8 × 60K array）筛选差异表达的mRNA(Eca-109 vs Eca-109+LV-△Np63α)，并对筛选出的差异表达的mRNA进行后续的生物信息学分析（GO分析及Pathway分析）。研究结果显示，过表达△Np63α可以显著增强食管鳞癌细胞的增殖，且生物信息学的结果显示过表达△Np63α可以显著上调PI3K-Akt信号转导通路的活性，提示△Np63α促进食管鳞癌细胞的增殖作用很可能是通过调控下游PI3K-Akt信号通路实现的。western blot检测PI3K-Akt信号转导通路的激活情况，并使用相应的PI3K-Akt信号转导通路抑制剂（LY294002）结合CCK8实验验证△Np63α是否是通过调控下游PI3K-Akt信号转导通路发挥促进食管鳞癌细胞增殖的。研究结果表明△Np63α过表达可以显著上调PI3K-Akt信号转导通路的活性，而PI3K-Akt信号转导通路抑制剂LY294002可以显著抑制△Np63α促进食管鳞癌细胞增殖的情况。最后，通过制作荷瘤裸鼠模型，在体观察过表达△Np63α对食管鳞癌的影响。研究结果显示，过表达△Np63α可以促进食管鳞癌的发生发展。该研究为△Np63α作为食管鳞癌的治疗靶点提供了相关理论和实验依据。